Frostschutz in Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung (KVS-Systeme)

In Lüftungsanlagen mit Kreislaufverbundsystem (KVS) überträgt ein Solekreis die Wärme aus der Abluft an die Außenluft, und weil der Außenluft-Wärmetauscher im Winter Minusgraden ausgesetzt ist, läuft dieser Kreis mit einem inhibierten Glysofor Glykol-Wasser-Gemisch. Die Konzentration ist dabei ein Kompromiss: genug Glykol für die Frostsicherheit am Standort, so wenig wie möglich für Rückwärmzahl und Pumpenenergie. Dieser Beitrag zeigt, wie der Solekreis ausgelegt, befüllt und geprüft wird.

Kreislaufverbundsystem: Solekreis mit Glykol-Wasser-Gemisch zwischen Abluft- und Außenluft-Wärmetauscher


Wie ein Kreislaufverbundsystem funktioniert

Ein KVS koppelt zwei getrennt aufgestellte Lüftungsgeräte: Ein Wärmetauscher in der Abluft nimmt die Wärme auf, der Solekreis transportiert sie zum Wärmetauscher in der Außenluft und wärmt die Zuluft vor. Zuluft und Abluft kommen dabei nie miteinander in Kontakt, deshalb ist das KVS die übliche Wärmerückgewinnung überall dort, wo Luftströme strikt getrennt bleiben müssen: in Krankenhäusern und Laboren, bei Küchen- und Prozessabluft, und in Bestandsgebäuden, in denen Zu- und Abluftgerät räumlich auseinander liegen. Wie viel Wärme zurückgewonnen wird, beschreibt die Rückwärmzahl, sie hängt von Tauscherflächen, Volumenströmen und dem Medium im Solekreis ab. Und genau hier kommt das Glykol ins Spiel: Es ist der Teil des Systems, den der Betreiber nach der Montage noch beeinflussen kann.


Warum der Solekreis Frostschutz braucht

Der Außenluft-Wärmetauscher arbeitet bei Auslegungsbedingungen mit Luft weit unter null Grad, und im Stillstand, etwa bei Stromausfall oder Anlagenabschaltung, steht die Sole ungeschützt in einem durchströmten Außenbauteil. Reines Wasser würde gefrieren und den Wärmetauscher durch Sprengwirkung zerstören. Dazu kommt die Betriebsseite: Kühlt die Sole zu weit ab, vereist das Kondensat am Abluft-Wärmetauscher, die Regelung muss gegensteuern und die Rückwärmzahl bricht ein. Ein korrekt eingestellter Frostschutz sichert also beides, das Bauteil und den Wirkungsgrad.


Vereisung am Abluft-Wärmetauscher: ein Regelthema, kein Konzentrationsthema

Ein verbreitetes Missverständnis: Gegen die Vereisung des Abluft-Wärmetauschers hilft mehr Glykol nicht. Das Eis entsteht auf der Luftseite, wenn das Kondensat der feuchten Abluft an zu kalten Tauscherflächen gefriert, und die Flächentemperatur bestimmt die Soletemperatur am Eintritt, nicht die Konzentration. Zuständig ist die Regelung: Sie begrenzt die Soleeintrittstemperatur am Abluft-Wärmetauscher, üblich über einen Bypass oder die Pumpendrehzahl, und opfert dafür in der kältesten Stunde etwas Rückgewinnung. Der Frostschutz im Solekreis hat eine andere Aufgabe, er schützt den Außenluft-Wärmetauscher und die Leitungen im Stillstand, wenn keine Regelung mehr eingreifen kann. Wer beides auseinanderhält, legt die Konzentration knapp und richtig aus.


Die Konzentration: so viel wie nötig, so wenig wie möglich

Jeder Prozentpunkt Glykol senkt die Wärmekapazität der Sole und erhöht ihre Viskosität, beides kostet Rückwärmzahl und Pumpenenergie. Deshalb wird die Konzentration nicht pauschal gewählt, sondern nach der Norm-Außentemperatur des Standorts plus Reserve. Zur Orientierung die Werte von Glysofor N:

Als Ethylenglykol Frostschutzmittel bietet Glysofor N herausragende Leistungswerte.

Frostschutz bis -9 °C bei 20%
Frostschutz bis -16 °C bei 30%
Frostschutz bis -25 °C bei 40%
Frostschutz bis -38 °C bei 50%
Frostschutz bis -51 °C bei 58%

Für die Anlagenplanung zählen neben dem Frostschutzwert die Stoffdaten des Gemischs, also Dichte, Viskosität und Wärmekapazität bei Betriebstemperatur. Genau diese Werte liefert der Stoffdatenkalkulator je Konzentration und Temperatur, damit lassen sich Wärmetauscher und Pumpe korrekt auslegen.


Produktwahl und Füllwasser

Glysofor N – Ethylenglykol Frostschutzmittel für Heizungsanlagen und Kühlsysteme

Glysofor N
der Standard für KVS-Solekreise, geeignet für Multimetallinstallationen. Wärmerückgewinnungsanlagen gehören seit jeher zu den Kernanwendungen.

Lebensmittel Glykol Glysofor L – Propylenglykol für lebensmittelnahe Anwendungen

Glysofor L
wenn die Anlage in lebensmittelnahen Bereichen arbeitet, etwa bei Küchenabluft in Lebensmittelbetrieben.

Verwenden Sie niemals reine Wasser-Glykol-Gemische ohne Inhibitorenausrüstung, sie wirken korrosiv. Und das Füllwasser entscheidet mit: Angemischt wird mit entmineralisiertem Wasser nach VDI 2035, die einfüllfertige Mischung nimmt Ihnen beides ab.

Ein Sonderfall aus der Praxis sind Bestandsanlagen, die bisher nur mit Wasser und Begleitheizung gefahren wurden oder deren Füllung niemand mehr kennt. Hier lohnt der Dreischritt: Probe ins Labor, Ergebnis bewerten, dann entweder gezielt aufdosieren oder spülen und neu befüllen. Wer bei der Gelegenheit auf eine dokumentierte Glysofor-Füllung umstellt, hat für die nächsten Jahre einen definierten Zustand, auf den sich jede Wartung beziehen kann.


Auslegung in fünf Schritten

  1. Auslegungstemperatur festlegen: Norm-Außentemperatur des Standorts plus Reserve für Stillstand und Wind, daraus folgt der geforderte Frostschutzwert.
  2. Konzentration wählen: aus der Frostschutztabelle des Produkts, nicht pauschal. Jeder unnötige Prozentpunkt kostet Rückwärmzahl.
  3. Stoffdaten in die Auslegung übernehmen: Dichte, Viskosität und Wärmekapazität der gewählten Konzentration bei Betriebstemperatur in die Auslegung von Wärmetauschern und Volumenstrom einrechnen.
  4. Pumpe und Druckverlust prüfen: Das Gemisch ist zähflüssiger als Wasser, gerade bei Kaltstart im Winter. Die Pumpe muss den Betriebspunkt auch bei der tiefsten Soletemperatur halten.
  5. Ausdehnung berücksichtigen: Glykol-Wasser-Gemische dehnen sich stärker aus als reines Wasser, das Ausdehnungsgefäß entsprechend auslegen bzw. bei der Umstellung einer Bestandsanlage prüfen.


Befüllung und Inbetriebnahme

Vor der Befüllung wird der Kreis gespült und auf Dichtheit geprüft, danach kommt die Sole mit einer Befüllstation blasenfrei in die Anlage. Das Entlüften verdient beim KVS besondere Sorgfalt: Die Wärmetauscher sitzen oft an den Hochpunkten der Installation, auf dem Dach oder oberhalb der Geräte, und Luftpolster dort kosten unmittelbar Übertragungsleistung, machen sich aber erst über eine schleichend schlechte Rückwärmzahl bemerkbar statt über ein hörbares Gluckern. Zum Abschluss den Frostschutzwert an der Entnahmestelle messen und mit Produktname und Konzentration im Übergabeprotokoll dokumentieren, dieser Eintrag ist die Referenz für jede spätere Wartung und Nachfüllung.


Betrieb und Wartung

In den Wartungsplan gehören zwei Punkte: vor jeder Frostperiode den Frostschutzwert messen (Refraktometer oder Frostschutzprüfer, wenige Minuten Aufwand) und bei Auffälligkeiten oder unbekannter Füllung die Laboranalyse. Unser Fluidanalytik-Labor prüft Frostschutzwert, pH-Wert und Inhibitorzustand und sagt Ihnen, ob die Füllung bleiben kann, aufdosiert werden sollte oder getauscht gehört. Beim Aufdosieren gilt: Glysofor-Produkte sind chemisch kompatibel mit marktüblichen Produkten auf derselben Glykolbasis. Ausgetauschte Füllungen nehmen wir zurück.


Verpackungsgrößen

Wir bieten folgende Gebindegrößen an:

  • 25 kg / 30 kg PE-Kanister
  • 220 kg PE-Fass
  • 1.000 kg IBC
  • 24.000 kg TKW

📞 Oder rufen Sie uns an: +49 (0) 2641 – 205100

Wir beraten Sie gerne kostenfrei und unverbindlich bei Produktwahl und Auslegung!


Häufige Fragen zum KVS-Solekreis

Maßgeblich ist die Norm-Außentemperatur des Standorts plus Reserve, in Deutschland läuft das meist auf 25 bis 40 Vol.-% hinaus. Höher als nötig sollte die Konzentration nicht liegen, das kostet Rückwärmzahl und Pumpenenergie.

Gegenüber reinem Wasser sinkt die übertragene Leistung je nach Konzentration und Temperatur um einige Prozent, weil das Gemisch zähflüssiger ist und weniger Wärme je Liter transportiert. Die Gerätehersteller rechnen das über Korrekturfaktoren ein, die Stoffdaten dafür liefern unsere Datenblätter und der Kalkulator. Deshalb lohnt die knappe, standortgenaue Auslegung doppelt.

Kleine Mengen gleichen einen Druckverlust aus, senken aber Frostschutzwert und Inhibitorkonzentration, ausgerechnet an einem Kreis, der im Winter draußen hängt. Besser mit der passenden Fertigmischung nachfüllen und nach größeren Nachfüllungen den Frostschutzwert messen.

Entmineralisiertes oder destilliertes Wasser nach VDI 2035. Leitungswasser bringt Härtebildner und Salze mit, die Ablagerungen fördern und die Inhibitoren belasten. Wer die Wasserfrage umgehen will, bestellt die einfüllfertige Mischung. Bei Bedarf liefern wir eine passende VDI 2035 Wasserqualität in allen Gebindegrößen und Liefermengen, vom Kanister bis zum Tanklastzug.